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ARIRANG, HAS-160, PKC98-Hash의 축소된 단계들에 대한 역상공격
홍득조(Deukjo Hong),구본욱(Bonwook Koo),김우환(Woo-Hwan Kim),권대성(Daesung Kwon) 한국정보보호학회 2010 정보보호학회논문지 Vol.20 No.2
본 논문에서는 ARIRANG, HAS-160, PKC98-Hash의 단계-축소 버전에 대한 역상공격 결과를 소개한다. 이 공격에는 Aoki와 Sasaki가 SHA-0와 SHA-1의 단계-축소 버전을 공격하는데 이용한 chunk 검색 방법이 응용되었다. 본 논문에서 소개하는 공격 알고리즘들은 각각 ARIRANG, HAS-160, PKC98-Hash의 35단계, 65단계, 80단계에 대하여 전수조사보다 빠른시간내에 역상을 찾는다. In this paper, we present the preimage attacks on step-reduced ARIRANG, HAS-I60, and PKC9S-Hash. We applied Aoki and Sasaki's chunk serach method which they have used in the attack on SHA-O and SHA-I. Our attacks find the preimages of 35-step ARIRANG, 65-step HAS-l60, and 80-step PKC9S-Hash. Our results are the best preimage attacks for ARIRANG and HAS-160, and the first preimage attack for PKC9S-Hash faster than exhaustive search.
신갈나무의 묽은산 전처리 액상가수분해물로부터 Biphasic System을 이용한 푸르푸랄 생산 최적화 연구
김종화 ( Jong-hwa Kim ),구본욱 ( Bonwook Koo ),김종찬 ( Jong-chan Kim ),박상우 ( Sang-woo Park ),조영민 ( Young-min Cho ),정한섭 ( Hanseob Jeong ),최인규 ( In-gyu Choi ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.1
본 연구에서는 국내산 자생 활엽수인 신갈나무의 헤미셀룰로오스로부터 푸르푸랄의 생산 최적화를 하고 자 반응표면분석법(response surface method, RSM)과 biphasic system을 이용하였다. 신갈나무의 헤미셀룰로오스의 추출은 묽은산 처리를 이용하였으며 4% 황산, 121℃에서 102.3분 간 반응하여 액상 가수분해물로 추출하였다. 액상 가수분해물의 조성은 대부분 xylose+mannose+galactose (XMG), 그 중 xylose로 구성되어 있으며 그 농도는 20.02 g/L로 나타났다. 한편 액상 가수분해물로부터 푸르푸랄로의 최적생산 조건 탐색을 위해 xylose 표준물질로부터 RSM(독립변인: 반응온도, 반응시간, xylose 농도)을 이용하여 최적 생산 조건을 탐색하였으며 푸르푸랄 수율 증대를 위해 푸르푸랄 추출 용매로 THF를 함께 첨가해 biphasic system을 도입하였다. RSM 분석을 바탕으로 도출된 최적 조건(170℃, 120분, xylose 농도 10 g/L, 푸르푸랄 수율: 72.39%)을 묽은산 액상가수분해물에 적용하고 xylose 표준물질의 경우와 마찬가지로 THF를 첨가한 biphasic system을 도입하여 푸르푸랄을 생산한 결과 액상 가수분해물 내 5탄당 대비 68.2%의 푸르푸랄 수율을 얻을 수 있었다.
Biphasic system을 이용한 신갈나무 묽은산 전처리 액상가수분해물로부터 푸르푸랄 생산 및 순도 향상 연구
김종화 ( Jong-hwa Kim ),구본욱 ( Bonwook Koo ),조성민 ( Seong-min Cho ),김종찬 ( Jong-chan Kim ),조영민 ( Young-min Cho ),신준호 ( Junho Shin ),정한섭 ( Hanseob Jeong ),최인규 ( In-gyu Choi ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2
본 연구에서는 국내 자생 활엽수인 신갈나무의 헤미셀룰로오스로부터 고순도의 푸르푸랄을 생산하고자 biphasic system 및 선·후처리를 도입하였다. 신갈나무 내 헤미셀룰로오스를 추출하기 위해 묽은산 처리를 수행하였다. 추출 조건은 4% 황산, 121℃에서 102.3분 간 반응하여 헤미셀룰로오스를 액상 가수분해물로 추출하였다. 추출된 액상 가수분해물의 조성은 당의 경우 헤미셀룰로오스 유래 당인 XMG(xylose+mannose+galactose)가 22.75 g/L로 주요 구성당이였으며 당 전환산물로는 acetic acid가 6.22g/L, 리그닌 유래산물인 acid soluble lignin (ASL)이 4.25 g/L가 존재하였다. 고순도의 푸르푸랄을 생산하기 위해 활성탄 (4%, w/v)을 이용하여 ASL을 흡착하였으며 그 결과 약 93%의 ASL이 흡착되었으며 XMG의 경우 21.31 g/L로 거의 손실이 없었다. 활성탄으로 흡착한 액상가수분해물을 biphasic system (유기용매+액상가수분해물)을 이용하여 푸르푸랄을 생산하였으며 생산 조건은 반응표면분석법을 통해 최적생산조건을 도출하여 생산하였다. 반응표면분석법에서 독립변인은 반응온도, 반응시간, 황산농도로 설정하였으며 central composite design을 통해 푸르푸랄 최적 생산 조건을 도출하였다. 이후 유기용매부로 추출된 푸르푸랄의 순도 향상을 위해 증류법, 이온교환수지를 통한 흡착법을 도입하였다.
생분해 복합소재 물성개선을 위한 셀룰로오스 유래 바이오필러의 분산성 증대 연구
조재민 ( Jaemin Jo ),김혜연 ( Hyeyun Kim ),구본욱 ( Bonwook Koo ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
플라스틱 사용량의 증가로 인해 폐플라스틱이 지속적으로 발생하고 있으며 이로 인한 매립지 부족, 폐플라스틱 처리비용 등의 문제뿐만 아니라 미세 플라스틱으로 인한 치명적인 환경 이슈 해결을 위해 석유계 플라스틱을 대체할 수 있는 생분해 플라스틱에 대한 사회적 요구가 급속하게 증가하고 있다. 생물자원 유래 상용 생분해 플라스틱인 PHA (Ppolyhydroxyalkanoates)는 열가소성 생분해 고분자로 고유의 물성으로 인해 대표적인 생분해 고분자인 PLA (Poly lactic acid) 대비 가공성이 우수하며 수분과 산소에 대한 차단성을 가져 포장소재로서 활용 방안이 모색되고 있으나 낮은 인장강도, 인장신율, 내열성 등의 단점으로 인해 단독으로 제품화하기에 어려움이 있다고 알려져있다. 본 연구에서는 이러한 PHA의 단점 개선을 위해 고종횡비 나노구조의 CNFs (cellulose nanofibers)를 필러로 적용하고 이를 통한 물성 개선 효과를 확인하고자 하였다. MTMS (methyltrimethoxysilane)를 이용한 실란화공정을 통해 CNFs에 소수성을 부여함으로써 PHA내 CNFs의 분산성을 개선하고자 하였으며, 실란화를 통한 물성변화 및 분산성 개선 효과는 실란화된 CNFs (S-CNFs) 필름의 접촉각, FT-IR SEM, SEM-EDS분석을 통한 실란화 정도 확인을 통해 평가되었다. FT-IR을 이용한 S-CNFs의 소수화 상태 확인 결과 열경화온도 증가에 따라 IR spectra상 Si-OH peak 감소가 확인되었고, SEM-EDS mapping 분석결과 SEM 이미지 상에서 확인되는 S-CNFs 구조와 유사한 Si 분산도가 확인되었다. 이러한 결과 분석을 통해 CNFs의 실란화가 균일하게 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 접촉각 측정에 의한 소수화 평가를 실시한 결과 동결건조 이후 150℃ 진공오븐에서 열경화를 진행한 S-CNFs 필름의 접촉각이 약 100°로 가장 크게 확인되어 우수한 소수화 정도를 확인할 수 있었다. 또한 PHA와 S-CNFs를 압출하고 압출된 복합소재에 대한 SEM-EDS mapping 분석결과 PHA내 균일하게 분산된 Si가 시각적으로 확인되어 본 연구에서 실시된 실란화를 통해 CNFs의 소수성부여를 통한 분산성이 증대한 것을 확인할 수 있었다.
홍득조(Deukjo Hong),김우환(Woo-Hwan Kim),구본욱(Bonwook Koo) 한국정보보호학회 2009 정보보호학회논문지 Vol.19 No.5
본 논문에서는 SHA-3의 1 라운드 후보로 제안된 알고리즘인 ARIRANG의 단계수가 축소된 버전들에 대한 역상공격을 소개한다. 이 공격은 단계 1부터 단계 33까지의 ARIRANG-256 및 ARIRANG-512의 33단계 OFF(Original FeedForward1) 버전의 역상을 찾아내며, 단계 1부터 단계 34까지의 ARIRANG-256 및 ARIRANG-512의 31단계 MFF(Middle Feed-Forward1) 버전의 역상을 찾아낸다. 공격 복잡도는 ARIRANG-256에 대해서 약 2<SUP>241</SUP>이고 ARIRANG-512에 대해서 약 2<SUP>481</SUP>이다. The hash function ARIRANG is one of the 1st round SHA-3 candidates. In this paper, we present preimage attacks on ARIRANG with step-reduced compression functions. Our attack finds a preimage of the 33-step OFF(Original FeedForward1) variants of ARIRANG, and a preimage of the 31-step MFF (Middle FeedForward1) variants of ARIRANG. Its time complexity is about 2<SUP>241</SUP> for ARIRANG-256 and 2<SUP>481</SUP> for ARIRANG-512, respectively.
제주조릿대 유래 항산화 및 미백 기능성 천연향장료 생산을 위한 추출공정 개발 및 최적화
한은혜 ( Eunhye Han ),조재민 ( Jaemin Jo ),김혜연 ( Hyeyun Kim ),구본욱 ( Bonwook Koo ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
기존의 합성화합물들의 독성으로 인한 발암, 알레르기, 부종 등의 잠재적인 부작용이 보고됨으로써, 안전하고 효과적인 천연 향장소재에 대한 요구가 급증하고 있다. 특히 천연물에 함유된 유용성분들의 다양한 효능이 알려지면서, 고부가가치의 기능성 향장 신소재로서 가능성에 대하여 주목하고 있다. 천연물 유래 추출물은 일반적으로, 추출부위, 추출용매 등의 조건에 따라 유효물질의 함량과 생리적 활성이 다르게 나타나며, 목적성분에 따라 최적의 추출조건을 사용하면 높은 폴리페놀 수율을 얻을 수 있다. 제주 조릿대는 예로부터 해열, 해독 및 염증치료의 약성을 지니는 약초라고 알려져 온 천연물로서 항산화, 항균, 항암효과 등의 탁월한 약리효능이 많이 보고된 바 있으며, 선행연구에 의하면 제주 조릿대에 포함되어 있는 polyphenol, tannin, flavonoid 등의 생리 활성 물질로 인해 상기 약리효능이 나타나는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 제주 조릿대 추출물의 항산화 및 미백 기능성 화장품 소재로의 활용 가능성을 확인하고 효율 적인 추출공정을 개발하고자 하였다. 각각의 효능 추출물 생산은 선행연구 결과를 토대로 항산화는 에탄올 추출, 미백은 열수 추출을 통해 획득된 추출물을 사용하였으며 항산화 효능은 DPPH, ABTS, SOD 방법으로, 미백 효능은 Tyrosinase inhibition 방법으로 효과를 검증하였다. 에탄올 추출 최적화를 위해 반응표면분석법(Response Surface Methodology, RSM)을 적용하여 최적조건을 도출하였으며 도출된 최적조건은 에탄올 농도 51%, 추출온도 70℃, 추출시간 18분으로 확인되었으며 DPPH, ABTS, SOD의 IC50 결과는 각각 4.912(mg/ml), 0.056(mg/ml), 10.846(mg/ml)로 확인되었다. 미백 추출물 생산을 위해 적용된 열수 추출의 효율 개선을 위해 초음파 처리가 적용되었으며 초음파-열수 추출 공정의 최적화 역시 RSM을 통해 실시되었다. 그 결과 총 추출시간 2.25 시간, 전체 추출시간 대비 초음파조사 비율 50%, 추출온도 70℃ 조건에서 생산된 추출물이 최적의 미백효과를 보여주는 것으로 확인되었다.
김혜연 ( Hyeyun Kim ),조재민 ( Jaemin Jo ),한은혜 ( Eunhye Han ),구본욱 ( Bonwook Koo ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
리튬 이온 전지에는 바인더와 분리막 등의 용도로 쓰이는 다양한 기능성 고분자 소재들이 포함되어 있다. 자연에서 자가조립된 목질계 셀룰로오스 섬유는 top-down 방식을 통하여 공정 과정을 조절함으로써 다양한 형태의 크기의 나노 소재로 분리·생산될수 있다. 이렇게 생산된 나노 소재들은 bottom-up 방식으로 리튬 이온 전지 내 기능성 고분자의 대체 물질들로 활용될 수 있으며, 이를 통해 전지는 유사하거나 혹은 더욱 개선된 성능을 보일 수 있다. 본 연구는 목질계 유래 TEMPO 촉매 처리된 셀룰로오스 나노섬유의 생산 공정 및 물리·화학적 특성에 따른 배터리 내에서의 전기화학적 성능과의 관계를 조사하였다. 특히 셀룰로오스 나노섬유의 투입으로 인한 전기화학적 성능 열화의 원인 구명을 위하여 전기화학적 특성 시험 연구 및 X-선광전자분광법, 질량 분석법 등이 사용되었다. 셀룰로오스 표면의 음전하(카복실기)의 도입은 나노섬유화 및 다공성 분리막 생산에 유리한 전략이며, 전하 밀도 조절을 통해 분리막의 특성을 조절할 수 있음이 확인되었다. TEMPO 촉매 처리된 셀룰로오스 나노섬유가 산업적 요구를 충족시킬 수 있는 고성능(고용량/고출력)리튬이차전지에 적용가능한 분리막 소재임이 확인되었고, 그 전기화학적 성능을 개선할 수 있는 다양한 전략이 제시되었다.